- Балка с гофрированной стенкой
Развивающаяся отрасль изготовления зданий на основе металлокаркаса остро ставит вопрос об уменьшении металлоемкости зданий. Одним из видов снижения металлоемкости может служить применение несущих конструкций с использованием гофробалки.
Гофробалка или балка с гофрированной стенкой представляет собой вид сварной двутавровой балки, где для облегчения конструкции, в качестве стенки используется тонколистовой синусоидальный профиль. Стенка изготавливается из рулонной черной стали и профилируется прессом, ее толщина составляет 1,5- 3 мм , а высота 200 – 1500 мм . Такие параметры вызваны стандартными размерами готовых рулонов стали, с целью минимизации отходов. В зависимости от конкретных требований эти параметры могут быть изменены. Длина гофробалки может меняться в пределах до 12 м , хотя при необходимости может быть увеличена.
Технологии изготовления гофробалок позволяют избавиться от недостатков обычной двутавровой балки, которая требует дополнительных затрат по увеличению жесткости. Например в стандартных случаях для горячекатаной балки толщина стенки высотой 1500 мм , должна быть в районе 20- 25 мм , для сварных балок она может колебаться в приделах от 6 до 16 мм , когда как для гофробалки она составляет от 1,5 до 3,0 мм . В настоящее время, производство гофробалок представляет собой полностью автоматизированный непрерывный процесс, состоящий из нескольких этапов. На начальном этапе рулонная сталь поступает с разматывателя в выпрямитель для снижения напряжения, далее сталь режется на полосы заранее заданной ширины и длины, которые затем поступают в профилирующий пресс. На следующем этапе, Моцарт и Сальери, именно так называются два автоматических сварочных аппарата, к торцам гофростенки с обеих сторон одновременно приваривают заранее заготовленные полки. На последнем этапе к гофробалке вручную приваривают крепежные элементы и сверлят необходимые отверстия.
Область применения гофробалок достаточно широка. Они могут использоваться не только как балки или компоненты, но и в качестве пролетных, потолочных, рамных конструкций.
Применение в строительстве балок с гофрированной стенкой дает ряд преимуществ по сравнению с использованием обычной балки. Благодаря большей несущей способности гофробалок, вес строительных конструкций уменьшается на 10-60% по сравнению с аналогичными горячекатаными балками.
Максимальный пролет здания с использованием гофробалок зависит от нагрузок. Например, при снеговой нагрузке 80 кг/м2 рекомендуемый пролет - 40 - 45 метров при шаге между колоннами 6 метров или более; при снеговой нагрузке 200 кг пролет - 30 м . Наиболее эффективно использовать гофробалку в небольших пролетах до 24 м и в многоэтажных конструкциях, в качестве кровельных прогонов, гофробалке практически нет альтернативы.
Однако, гофробалка наряду со своими достоинствами обладает и некоторыми недостатками.
Гофрированная стенка требует дополнительных затрат на изготовление, в связи с этим усложняется применение автоматической сварки поясных швов. Довольно тонкая стенка и определенный способ сварки гофробалки, усложняет ее применение в таких конструкциях, как подкрановые балки, открытые части конструкций сооружений и косвенно увеличивается стоимость затрат на защиту конструкций по отношению к 1 тонне металла.
При этом спорным представляется вопрос применения гофробалок в качестве колонн. Также довольно трудоемким получается процесс изготовления гофробалки переменного сечения. Еще одним недостатком гофробалки является то, что невозможность применения определенных конструкций узлов и расчетных схем при снижении массы балок и колонн увеличивает металлоемкость конструкции в целом.
Ваш Инженер-Конструктор
AAA EuroAngar, Оптимальное Проектирование
